智能制造装备及其自动化教材课件

智能移动设备的数控系统研究智能移动设备的数控系统研究介绍人：吴鹏飞介绍人：吴鹏飞智能移动设备的数控系统研究介绍人：吴鹏飞掌上数控系统(Palm CNC)将智能移动设备引入到车间数字化制造环境。研究了一种能够支持协同制造和系统集成的数控系统。建立了数控系统模型，定义了功能模块，按其运行模式建立了原型系统，解决了数控系统的人机接口、程序编译、程序处理、参数设置和修改等关键问题。概述掌上数控系统(Palm CNC)概述这种具有移动获取信息功能的数控系统，能够实现车间系统集成，具有良好的开放性，支持系统跨平台无缝集成，支持人机协同制造。支持基于互联网的协同制造和全球制造。把人的智能和生产设备的自动化结合起来，将为制造企业的信息集成和协同制造创造很好的条件，将为底层生产设备的控制和上层管理层的信息交流提供很好的平台。意义：这种具有移动获取信息功能的数控系统，能够实现车间系统集成，具内容提纲内容提纲一、一、数控系统的模型数控系统的模型二、二、数控系统软件平台的选择数控系统软件平台的选择三、三、Palm CNCPalm CNC的的特点特点内容提纲一、一、数控系统的模型数控系统的模型11 掌上数控系统硬件平台的选择掌上数控系统硬件平台的选择掌上数控系统硬件平台选择Pocket PC。Pocket PC（简称PPC）是基于微软的Windows Mobile操作系统的一种PDA（掌上电脑）。可以在任何时间、任何地点通过无线通信技术(80211或蓝牙)得到想要的信息，同时也能在任何时间任何地点对信息进行编辑和发布。这种获取和编辑发布信息的实时性特点有利于：1)对数控系统的进一步研究与开发,2)开发出方便操作者在车间对数控设备进行实时管理、实时控制和实时在线帮助的数控系统。一、数控系统的模型11 掌上数控系统硬件平台的选择一、一、数控系统的模型数控系统的模型Pocket pc的操作界面HP iPAQ hx2110 Pocket PC一、数控系统的模型Pocket pc的操作界面HP iPAQ一、一、数控系统的模型数控系统的模型12 Palm CNC的无线通信技术的无线通信技术 80211 g标准与以前的80211协议标准进行取舍。802.11是美国电气和电子工程师协会(IEEE)最初制定的一个无线局域网标准，主要用于解决办公室局域网和校园网中，用户与用户终端的无线接入，业务主要限于数据存取，速率最高只能达到2Mbps。而80211g无线局域网（WLAN）是一种能支持较高数据传输速率（154Mbit/s），采用微蜂窝、微微蜂窝结构，自主管理的计算机局域网络。80211g无线通信标准具有高移动性、可扩充性强、建设成本低、抗干扰能力强、通信速度高等特点。能够保证在车间复杂而又恶劣环境下安全工作。所以对于Palm CNC而言，选用80211g无线通信的标准是完全可行的。一、数控系统的模型12 Palm CNC的无线通信技术一、一、数控系统的模型数控系统的模型13 数控系统的系统模型数控系统的系统模型 车间底层信息收集一反馈一控制三位一体化，使车间构成一个真正意义上的闭环系统，如图1所示。Palm CNC模型略去。一、数控系统的模型13 数控系统的系统模型一、一、数控系统的模型数控系统的模型14 数控系统的网络拓扑结构数控系统的网络拓扑结构（网络拓扑结构是指用传输媒体互连各种设备的物理布局，就是用什么方式把网络中的计算机等设备连接起来。）此处采用数控系统基于移动客户/Web服务器模式的结构，它的核心是把移动设备(掌上电脑)引进来，将数控系统分为数控移动控制器(客户端)和数控设备控制器(固定在数控机床等设备上的Web服务器)两部分，以浏览器为统一的人机界面。这样只要有一个安装了Web浏览器的移动控制器（平板电脑或者智能手机），就可以操作任何数字化设备。优化了传统的操作方式，即人依附于机器、相互独立的人机界面（具体的结构图略去）一、数控系统的模型14 数控系统的网络拓扑结构二、二、数控系统软件平台的选择数控系统软件平台的选择目前，能对Pocket PC（微软的平板）进行开发的语言主要有Embedded Visual C+(EVC)、Embedded Visual Basic和Visual C#，这里采用C#。与C和C+相比，C#程序运行起来更安全。C#的安全性还表现在网络传播上。同时C#还是面向对象的现代程序设计语言。这里采用开发工具Net Compact Framework。二、数控系统软件平台的选择目前，能对Pocket PC（微软三、三、数控系统运行模式数控系统运行模式 Pocket PC作为数控系统具有移动控制器的特性，它以移动客户端Web服务器的模式运行。三、数控系统运行模式 Pocket PC作为数控系统具三、三、数控系统运行模式数控系统运行模式作为一种智能客户端，ppc能充分利用Web服务所提供的信息。（Web服务是应用程序通过内部网或因特网发布和利用软件服务的一种标准机制。）这种模式下（Web服务器），Pocket PC采用本机代码+web服务方式。通过web服务调用，Pocket PC可以调用其他数字化制造设备上的功能。三、数控系统运行模式 作为一种智能客户端，ppc能充分三、三、数控系统运行模式数控系统运行模式 Pocket PC（移动客户端）主要完成加工程序代码编制、仿真、机床调整、参数设置等工作。在这种模式下，数控系统大部分操作将在具有移动特点的Pocket PC上进行。三、数控系统运行模式 Pocket PC（移动客户端四、四、Palm CNC（智能移动设备的数控系统）（智能移动设备的数控系统）的的特点特点(1)具有良好的开放性过去的CNC仅通过接口与外界进行部分数据交换，是封闭的；Palm CNC从内部支持开放式系统互联规范，因而它是真正开放的。四、Palm CNC（智能移动设备的数控系统）的特点(1)具四、四、Palm CNC（智能移动设备的数控系统）（智能移动设备的数控系统）的的特点特点(2)支持系统跨平台无缝集成Palm CNC引入Web Services技术，在NET Framework架构下进行系统的软件设计；实现了车间设备的跨平台无缝集成；实现了系统资源共享；可以对车间底层数控设备进行远程监控、远程维护和远程技术咨询等操作；真正支持远程信息共享和系统跨平台集成。四、Palm CNC（智能移动设备的数控系统）的特点(2)支四、四、Palm CNC（智能移动设备的数控系统）（智能移动设备的数控系统）的的特点特点(3)支持人机协同制造因为它提供了一个方便快捷的信息交流平台，它可以随时随地获取信息，使人的形象思维、直觉判断和经验与基于长期存储、精确推理与快速数据处理的机器智能结合起来，实现灵活快捷的最佳决策。四、Palm CNC（智能移动设备的数控系统）的特点(3)支四、四、Palm CNC（智能移动设备的数控系统）（智能移动设备的数控系统）的的特点特点(4)支持互联网的协同制造和全球制造 Palm CNC将数控系统的功能划分成一个个的Web服务，这些服务可以分布在不同的平台上，从而把传统的数控系统扩展成更强大、更通用的Web服务器，而无论是移动设备还是远端的PC机，都是以浏览器为统一人机界面的客户端。这种基于Web服务的数控系统，能更好地满足开放式数控系统对可互换性、可伸缩性、可移植性、可扩展性和可互操作的要求。从而支持基于互联网的协同制造和全球制造。四、Palm CNC（智能移动设备的数控系统）的特点(4)支Thanks谢谢 谢！谢！Thanks谢 谢！